中南大学钢结构基本原理课程设计（优秀）.docxVIP

PAGE \* MERGEFORMAT21 中南大学土木工程学院土木工程专业（本科） 《钢结构基本原理》课程设计计算书 班 级： 土木***班 指导老师： *** 姓 名： *** 学 号： ********** 20**年**月 目 录 第一部分 课程设计题目 一、设计规范及参考书籍 …………………………………………………… 3 二、设计构件 ………………………………………………………………… 3 三、设计内容要求…………………………………………………………… 4 第二部分 设计计算过程 一、结构简化………………………………………………………………… 5 二、设计次梁CL-1…………………………………………………………… 5 三、设计主梁KL-1…………………………………………………………… 7 四、设计框架主梁短梁段与框架柱连接节点……………………………… 14 五、设计框架主梁短梁段与梁体工地拼接节点（采用高强螺栓）……… 16  一、设计规范及参考书籍 1、规范 （1）中华人民共和国建设部. 建筑结构制图标准（GB/T50105－2001） （2）中华人民共和国建设部. 房屋建筑制图统一标准（GB/T50001－2001） （3）中华人民共和国建设部. 建筑结构荷载规范（GB5009－2001） （4）中华人民共和国建设部. 钢结构设计规范（GB50017－2003） （5）中华人民共和国建设部. .钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2001） 2、参考书籍 （1）沈祖炎等. 钢结构基本原理，中国建筑工业出版社 （2）毛德培. 钢结构，中国铁道出版社 （3）王国周等. 钢结构－原理与设计，清华大学出版社 （4）罗邦富等. 钢结构设计计算手册（第三册），中国建筑工业出版社 （5）李和华. 钢结构连接节点设计手册，中国建筑工业出版社 二、设计构件 某多层图书馆二楼楼面结构布置图如图，结构采用横向框架承重，楼面活荷载标准值5（0509）、6（0510），楼面板为150mm厚单向实心钢筋混凝土板，荷载传力途径为：楼面板－次梁－主梁－柱－基础。设计中仅考虑竖向荷载和活载作用。框架梁按连续梁计算。 三、设计内容要求 （1）设计次梁截面CL-1。 （2）设计框架主梁截面KL-1。 （3）设计框架主梁短梁段与框架柱连接节点，要求采用焊缝连接，短梁段长度一般为0.9～1.2m。 （4）设计框架主梁短梁段与梁体工地拼接节点，要求采用高强螺栓连接。 （5）绘制主梁与柱连接节点详图，短梁段及梁体连接节点详图，短梁段与梁体制作详图，KL-1钢材用量表，设计说明(1#图纸一张)。 （6）计算说明书，包括构件截面尺寸估算、荷载计算、内力组合、主次梁截面设计、主次梁强度、刚度、整体稳定、局部稳定验算。 设计计算过程 一、结构简化 1、次梁： 次梁架于主梁之上可简化为简支梁，简图如下： 2、主梁： 忽略连续梁对框架主梁的荷载影响，只考虑次梁传递的荷载，主梁受自重恒载、次梁传递的集中恒载、次梁传递的集中活载，将框架主梁简化为三跨连续梁。简图如下： 二、设计次梁CL-1 1、设计荷载计算 （1）恒载: 150mm单向钢筋混凝土楼板 gc=0.15m×25N/m3=3.75KN/m2 （2）活载: 楼面活载标准值 qck=6KN/m2 则有 恒载标准值： qk恒=3.75kN/m2×4.5m=16.875kN/m 活载标准值：qk活=6kN/m2×4.5m=27kN/m 荷载设计值 ：q=1.2qk恒+1.4qk活=58.05KN/m 次梁中： 最大弯矩设计值： Mmax=18ql2=18×58.05×92=587.76KN/m2 最大剪力设计值： Vmax=12ql=12×58.05×9=261.23KN 2、截面选取 若次梁厚度h16mm,则其截面模量为： Wx=Mmaxγxfd=587.761.05×215=2603588.04mm3 可根据截面模量选取次梁，选用 Q235 热轧轻型工字梁 I65，其截面特征为： Ix=101412cm4 Wx=3120.4cm3 Sx=1809.4cm3 IxSx=56.05cm A=152.80cm2 h=650mm b=200mm t=19.2mm r=22.0mm tw=12.0mm r1=9.0mm ρ=119.94kg/m3 考虑梁的自重： q1=58.05+1.2ρg=58.05+1.2×119.94×9